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乾式磁選機

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乾式磁選機是在空氣中選分,主要用於選分大塊、粗粒的強磁性礦石和細粒弱磁性礦石的一種磁選機。
乾式磁選機是針對乾燥的磁性礦物進行分選的磁力選礦機械,相對於濕式磁選機分選礦物時要使用液體作為稀釋劑提高分選效率而言,乾式磁選機則要求被分選的礦物乾燥,顆粒之間可以自由移動、成獨立的自由狀態,否則會影響磁選效果,甚至會造成不可分選的後果。
中文名
乾式磁選機
外文名
Dry Magnetic Separator
解    釋
對乾燥磁性礦物分選的選礦機械
要求被選物
被分選的礦物乾燥等
分    類
弱磁場、強磁場磁選機
特    點
結構簡單、處理量大

乾式磁選機簡介

乾式磁選機是針對乾燥的磁性礦物進行分選的磁力選礦機械。
乾式磁選機是常用的鐵礦設備和錳礦設備,主流的強磁選機選礦設備。乾式磁選機是針對乾燥的磁性礦物進行分選的磁力選礦機械,相對於濕式磁選機分選礦物時要使用液體作為稀釋劑提高分選效率而言,乾式磁選機則要求被分選的礦物乾燥,顆粒之間可以自由移動、成獨立的自由狀態,否則會影響磁選效果,甚至會造成不可分選的後果。
乾式磁選機適用於粒度3mm以下的磁鐵礦、磁黃鐵礦、焙燒礦、鈦鐵礦等物料的濕式磁選,也用於煤、非金屬礦、建材等物料的除鐵作業。
乾式磁選機的磁系,採用優質鐵氧體材料或與稀土磁鋼複合而成,筒表平均磁感應強度為100~600mT。本磁選機具有結構簡單、處理量大、操作方便、易於維護等優點。乾式磁選機設備具有騷動磁場和分離因數高的特性,結構先進、重量輕、運轉可靠、維修方便。乾式磁選機非常適用於乾旱缺水地區,節省水資源,降低選礦成本,為超貧磁鐵礦開採和利用開闢了一條新途徑。

乾式磁選機適用對象

乾式磁選機 乾式磁選機
乾式磁選機廣泛用於分選小於2—3毫米的弱磁性礦物和稀有金屬礦石的再精選。它有單盤(直徑φ=900毫米)、雙盤(φ=576毫米)和三盤(φ=600毫米)三種。磁場強度可達880—1440千安/米。
乾式磁選機適用於耐火材料、化工材料、糧油機械、磨料、陶瓷、冶金、水泥、粉沫冶金、橡膠、礦石等多種物料除(選)鐵使用,並可同雷蒙磨、粉碎機、球磨機配套使用。 [1] 

乾式磁選機特點

適用於粒度 3mm 以下的磁鐵礦、磁黃鐵礦、焙燒礦、鈦鐵礦等物料的濕式磁選,也用於煤、非金屬礦、建材等物料的除鐵作業。乾式磁選機的磁系,採用優質鐵氧體材料或與稀土磁鋼複合而成,筒表平均磁感應強度為 100~600mT 。結構簡單、處理量大、操作方便、易於維護等。

乾式磁選機工作原理

磁選機工作原理 磁選機工作原理
礦漿經給礦箱流入槽體後,在給礦噴水管的水流作用下,礦粒呈鬆散狀態進入槽體的給礦區。在磁場的作用,磁性礦粒發生磁聚而形成“磁團”或“磁鏈”,“磁團”或“磁鏈”在礦漿中受磁力作用,向磁極運動,而被吸附在圓筒上。由於磁極的極性沿圓筒旋轉方向是交替排列的,並且在工作時固定不動,“磁團”或“磁鏈”在隨圓筒旋轉時,由於磁極交替而產生磁攪拌現象,被夾雜在“磁團”或“磁鏈”中的脈石等非磁性礦物在翻動中脱落下來,最終被吸在圓筒表面的“磁團”或“磁蓮”即是精礦。精礦隨圓筒轉到磁系邊緣磁力最弱處,在卸礦水管噴出的沖洗水流作用下被卸到精礦槽中,如果是全磁磁輥,卸礦是用刷輥進行的。非磁性或弱磁性礦物被留在礦漿中隨礦漿排出槽外,即是尾礦 [2] 

乾式磁選機分類

乾式磁選機分為乾式弱磁場磁選機和乾式強磁場磁選機兩大類。

乾式磁選機乾式弱磁場磁選機

乾式弱磁場磁選機有電磁的和永磁的兩種,由於後者有許多獨特的特點,如結構簡單、工作可靠和節省電耗等,所以,它被廣泛的應用。
CT型永磁磁力滾筒 CT型永磁磁力滾筒
1、CT型永磁磁力滾筒(或稱磁滑輪)
(1)設備結構
這種磁選機的設備結構。它的主要部分是一個迴轉的鍶鐵氧體多極磁系、套在磁系外面的用不鏽鋼非導磁材料制的圓筒。磁系包角為360°。磁系和圓筒固定在同一個軸上。
永磁磁力滾筒應與皮帶配合使用,可單獨裝成永磁帶式磁選機,也可裝在皮帶運輸機頭部作為傳動滾筒。磁系的極性採用圓周方向NS交替排列。
(2)選分過程
礦石均勻地給在皮帶上,當礦石經過磁力滾筒時,非磁性或磁性很弱的礦粒在離心力和重力作用下脱離皮帶面,而磁性較強的礦粒受磁力作用被吸在皮帶上,並由皮帶帶到磁力滾筒的下部,當皮帶離開磁力滾筒伸值時,由於磁場強度減弱而落於磁性產品槽中。
操作時,為了控制產品的產率和質量,主要是調節裝在磁力滾筒下面的分離隔板的位置。皮帶速度應根據入選礦石的磁性強弱選定。當從強磁性礦石中選富礦時,皮帶速度可大些,以保證脈石和中礦能夠快速被拋掉;當選分的是磁性弱些的礦石時,皮帶速度應小些,以保證中礦不被拋掉。對於粒度小於10mm的礦石,應鋪開成薄層,皮帶速度也應小些。
(3)應用
這種磁選機可用在磁鐵礦選廠粗碎或中碎後的粗選作業中,選出部分廢石,以減輕下段作業的負荷,降低選礦成本,提高選礦指標;可用在富磁鐵礦冶煉前的選分作業上。礦石經中碎後給入該磁選機,用以選出大部分廢石,提高入爐品位,降低冶煉成本,提高冶煉指標;用在赤鐵礦石還原閉路焙燒作業中。沒有充分還原的礦石(生礦)經該機選分後返回再焙燒,控制焙燒礦質量,降低選礦成本,提高選礦回收率;用在鑄造行業中舊型砂的除鐵、電力工業中的煤炭除鐵,以及其他行業中夾雜鐵磁物體物料的提純。 [2] 
2、CTG型永磁筒式磁選機
(1)設備結構
CTG型永磁筒式磁選機結構 CTG型永磁筒式磁選機結構
這種磁選機的設備結構主要由輥筒(有單筒的和雙筒的兩種)、磁系、選箱、給礦機和傳動裝置組成。
輥筒由2mm 厚的玻璃鋼製成且在筒面上粘一層耐磨橡膠。由於輥筒的轉數高,為了防止由於渦流作用使混筒發熱和電機功率增加,所以這種磁選機的筒皮不採用不鏽鋼而用玻璃鋼。
磁系是由鍶鐵氧體永磁塊組成。磁系的極數多,極距小(有30、50和90mm三種)。磁系包角為270°。磁系的磁極沿圓周方向極性交替排列,沿軸向極性一致。
選箱用泡沫塑料密封。在選箱的頂部裝有管道,和除塵器相連,使選箱內處於負壓狀態工作。單筒磁選機的選別帶長度可通過檔板位置進行調整,雙筒磁選機可通過磁系的定位角度(磁系偏角)以適應不同選別流程的需要(進行精選或掃選)。
(2)選分過程
磨細的幹礦粒由電振給礦機先給到上輥筒進行粗選。磁性礦粒吸在筒面上被帶到無極區(磁系圓缺部分)卸下,從精礦區排出。非磁性礦粒和連生體因重力和離心力共同作用被拋離篇面,它們進入下輥筒進行精選。非磁性礦粒進入尾礦槽,而富連生體同前選出的磁性礦粒進入精礦槽。
(3)應用
這種磁選機主要用於細粒級強磁性礦石的幹選。它和乾式自磨機所組成的幹選流程具有工藝流程簡單、設備數量少、佔地面積小、節水、投資少和成本低等優點。這種流程適於乾旱缺水和寒冷地區使用。
實踐表明,這種磁選機處理細粒浸染貧磁鐵礦石時不易獲得高質量的鐵精礦。這種磁選機也適用於從粉狀物料中剔除磁性雜質和提純磁性材料。在冶金、粉末冶金、化工、水泥、陶瓷、砂輪、糧食等部門,以及處理煙灰、爐渣等物料方面得到日益廣泛的應用。 [2] 

乾式磁選機乾式強磁場磁選機

1、乾式強磁場盤式磁選機
(1)設備結構
乾式強磁場盤式磁選機結構 乾式強磁場盤式磁選機結構
乾式強磁場雙盤磁選機的結構主體部分由“山”字形磁系、懸吊在磁繫上方的旋轉圓盤和振動槽(或皮帶)組成。磁系和圓盤組成閉合磁路。圓盤好象一個翻扣的帶有尖邊的碟子,其直徑比振動槽的寬度約大一半。圓盤用專用的電動機通過蝸輪蝸桿減速箱傳動。轉動手輪可使圓盤垂直升降(調節範圍0~20mm),用來調節圓盤和振動槽或磁系之間的距離,調節螺栓可使減速箱連同圓盤一起繞心軸轉動一個不大的角度,使圓盤邊緣和振動槽之間的距離沿原料前進方向逐漸減少。
(2)選分過程
將原料裝入給料斗中並均勻地給到給料圓筒上,此時,原料中的強磁性礦物被給料圓筒表面的磁力吸住,並被帶到下方磁場較弱的地方,在重力和離心力的作用下脱離圓筒表面而落到接料斗中,未被給料圓筒吸出的部分進入篩料槽的篩網,篩下部分進入振動槽,篩上部分(少量)送去堆存。振動槽將篩下部分輸送到圓盤下面的工作間隙,其中弱磁性礦物受不均勻強磁場的作用被吸到圓盤的齒尖上,並隨圓盤轉到振動槽外,由於此處的磁場強度急劇下降,在重力和離心力的作用下落入振動槽兩側的磁性產品接料斗中。非磁性礦物則由振動槽的尾端排出進入非磁性產品接料斗中去。
(3)應用
這種磁選機多用在含稀有金屬礦物的粗精礦(如粗鎢精礦、鈦鐵礦、鋯英石和獨居石等混合精礦)的再精選。
2、乾式強磁場輥式磁選機
(1)設備結構
乾式強磁場輥式磁選機結構 乾式強磁場輥式磁選機結構
該機結構全機由電磁系統,選別系統和傳動系統三部分組成。
電磁系統是該設備的主要組成部分,用以產生分選區的強磁場。它包括激磁繞組(有八個激磁線圈)、鐵芯、極頭和感應輥,並組成“口”字形閉合磁路。極頭與感應輥的間隙即為分選區。
選別系統包括給礦,選別和接礦三部分。全機有兩個感應輥,它是直接分選礦物的部件,感應輥兩端各有一套雙列向心球面滾子軸承支撐。為彌補強磁場吸力造成過大的彎曲變形,在輥子中部設置中間滑動軸承。
傳動系統由兩台三相異步電機通過三角皮帶各驅動一台三級圓柱齒輪減速機傳動左、右感應輥,在減速機與感應輥之間由十字滑塊聯軸器連結。機架由型鋼焊接而成。
(2)選分過程
礦石由電磁振動給礦器均勻的給在感應輥上,非磁性礦物在重力作用下直接落入尾礦鬥排出成為尾礦。磁性礦物受磁力作用被吸在感應輥的齒尖上,隨着感應輥一起轉動,由於感應輥轉角的改變,磁場強度逐漸減弱,在機械力(主要為重力和離心力)作用下,磁性礦物離開感應輥落入精礦鬥排出成為精礦。根據礦石的性質和粒度大小,通過調整磁場強度、感應輥轉數以及擋板位置來達到較好的指標。
(3)應用
該設備投入生產後,先後對碳酸錳礦石、氧化錳礦石和赤鐵礦石進行了工業生產或工業性探索試驗,都得到了良好的效果。
3、乾式強磁場對輥磁選機
我國製造的CQY
560×400mm乾式強磁場對輥磁選機,在某錫礦進行過工業試驗和應用,其效果較好。
(1)設備結構
本機是用裝有永磁材料(鍶鐵氧體),並通過良導磁體(電工純鐵)構成閉合磁路的兩個磁輥而產生高磁場區的乾式磁選機。其結構主要由給礦漏斗、弱磁給礦筒、可調給礦漏斗、永磁強磁輥,可調分礦擋板和接礦漏斗等部分組成。
弱磁給礦筒由電機通過三角皮帶和蝸輪軸承箱帶動,永磁強磁輥分別由電機通過蝸輪減速機進行驅動,並使相對旋轉。
(2)選分過程礦砂由上部給礦漏斗先給到轉動着的弱磁給礦筒,先將強磁性礦物選出,未被選出的部分再通過分礦槽和可調給礦漏斗把礦砂送到兩強磁輥中間的三段高磁場區,非磁性礦物不受磁力作用而在重力作用下直接落入接礦漏斗中間I室裏,磁性礦物因受磁力作用被吸在轉動着的強磁輥上,隨着磁輥一起轉動,由於磁輥轉角的改變,磁場強度逐漸減弱,又因礦物的比磁化率不同,在可調擋板的截取下,磁性最弱的礦物首先離開輥面,在重力作用下落入接礦鬥II中,接着磁性稍強的礦物也離開輥面落入接礦漏斗III中,最後是磁性更強一些的礦物離開輥面落入接礦鬥IV中,吸附在強磁輥上的微量強磁性礦物,被感應卸礦輥拉入IV室中。
(3)應用
這種磁選機適用於選分(粗選、精選和掃選)含有多種礦物(兩種或兩種以上)的稀有金屬和有色金屬礦石。曾在某錫礦進行了試驗,選分了砂礦,海濱砂礦、錫、鎢,鋯、釷、磷釔礦,其效果較好。

乾式磁選機影響因素

影響乾式磁選機指標的因素主要有礦石性質(品位、磁性、粒度和水分等),設備性能和操作水平等。在上班性能一定條件下,操作調節應當根據所處理的礦石性質和對產品指標的要求來確定。操作調節因素主要有輥筒轉速、擋板位置和給礦量的大小,合理地調節這三個因素,可以改善磁選指標。
輥筒轉速的調節,是決定礦粒在筒體表面所受的離心力大小和磁性礦粒磁翻作用的強弱。增大輥筒轉速,離心力增大,磁翻作用也增強,有利於提高精礦品味和處理礦量。但轉速加快,拋出的尾礦量也很多,尾礦品味也相應的提高;相反,降低轉速,其作用恰相反,精礦品位和尾礦品位都會降低。
擋板的調節,主要是指上下尾礦擋板,調節擋板位置可以控制尾礦品位高低(或尾礦量大小)。擋板靠筒皮越近,尾礦量越多,尾礦品味也就越高。同時中礦量也就相應減少,中礦品位也就有所提高;擋板離圓筒表面越遠,其效果恰好相反。當然,中礦量和中礦品位的變化必然會對精礦品位發生影響,如上輥筒中礦量小,品味高時,下輥筒的精礦品位也易於提高,這一點在處理粗粒礦石時,尤為明顯。
給礦量的調節,它的大小決定輥筒上料層的厚度,給礦量大時,料層厚,處於料層表面的磁性礦粒所受的磁力小,易被拋入尾礦中去,增加尾礦品位。當處理細粒級別時,還會使精礦品味降低,此時應當減少給礦量,以保證獲得要求的選分指標。
入選粒度對乾式雙筒永磁磁選機的選別指標的影響也是很大的,分選粗粒級別的指標要比分選細粒級別的指標好。這主要是因為處理粗粒級別時,由於物料粒粗,含水分和含泥量較少,在筒體上容易散開,有利於磁性礦粒與非磁性礦粒的分離,也有利於提高處理能力。而且給礦量的波動對選別效果影響不大。礦粒粗,重量大,在輥筒上所受的離心力也大,因此必須嚴格控制輥筒轉速。並注意隨着轉速的變化及時調節擋板的位置。轉速高時,擋板距筒皮應遠些,轉速低時,可近些。當處理細粒級別時,由於物料粒度細,含水和含泥量較多,易打團,在筒皮表面難以分散開,結團的礦粒在離心力的作用下唄拋入到尾礦中去,使尾礦品位偏高。礦粒較細,在磁場作用下,形成磁鏈,加上水和礦泥的粘結,使磁鏈在磁翻過程中很難分散排出礦泥。這樣的磁鏈進入精礦中會使精礦品位降低,另外細礦粒重量小,受到的離心力也較粗粒的小,因此尾礦拋帶也較窄,不易於擋板截取礦。為了減少這種影響,可以把礦石預先按粒度大小進行分級,對粗粒和細粒各級別按不同的條件分別處理。處理細粒級別時,給礦量不宜過大,並適當提高輥筒轉速,這樣可以減小料層的厚度,加強離心力和磁翻動作用,破壞磁團聚,把脈石拋到尾礦中。由於細粒級別的尾礦拋帶較窄且尾礦帶的品位離筒皮距離遠近變化不明顯,所以擋板可以靠近筒皮近一些,這樣尾礦品位增加不多,對精礦品味的提高是有好處的。
生產實踐證明,由於入選粒度對乾式磁選指標的影響很大,為了減少這種影響,在實際操作中要根據具體情況而定,北京鐵礦把入選粒度200目佔25%的礦石分成-200目含量為5%-8%粗級別和-200目含量為50%-60%細級別,對這兩個級別分別入選,獲得較好的選別指標。
礦石水分對乾式磁選效果有一定的影響,尤其是對細粒級別的選分是嚴重的。因為水分會提高“磁團”的黏結性,使“磁團”結合更牢固,而且,容易粘在筒皮上,雖然加大離心力,也不能改善指標,有時反而更加惡化。因此,當雨季裏礦石水分大時,可適當增加塊礦比例,使礦石含水量、含泥量相對的降低,當水分較大影響選分指標時,操作上採取減少給礦量和保證獲得合格精礦產品的辦法進行調節。處理粗粒礦石,水分小於2%時,對選分指標無顯著影響;處理細粒級別礦石,水分小於2.5%時,對選分指標無顯著影響。
礦石的磁性率大小對磁選指標也有影響,磁性率較高時,在操作上應當在保證精礦質量的基礎上,儘量降低尾礦品位,提高選礦回收率。磁性率低時,操作上應當以保證精礦品位為主,又要注意降低尾礦品位。

乾式磁選機注意事項

乾式磁選機的日常維護也相當重要,永磁乾式磁選機因其工作的本身要求及強度情況,對其進行日常維護是非常重要的。尤其是潤滑油的更換維護尤其重要。
乾式磁選機使用過程中應注意:
①永磁圓筒的筒壁磨損情況,如果發現貼膠脱落後嚴重磨損,應及時處理或重新掛膠。
②箱體內有無鐵塊等雜物落入,發現後應立即清除。
③電動機、無級變速器和永磁圓筒軸承的過熱情況,軸承温升一般不得超過35°C,最高不得超過65°C。
④傳動皮帶的拉緊情況,其拉緊程度要適當。
⑤皮帶的磨損情況,發現有嚴重磨損,應選擇長度一樣的皮帶成組更換。
⑥各潤滑點是否有足夠的潤滑油脂,無級變速油位是否正常,如發現不足,應及時補充。
該設備應定期檢修,調整或更換影響其性能以及使設備不能正常工作的零部件。
對永磁乾式磁選機的維修時一項經常性的工作。維修工作的好壞直接影響永磁乾式磁選機的運轉率和使用壽命。為了及時發現缺陷病消除隱患,以保證其機器正常運轉,除了日常的維護外,還需要定期停工檢修,(建議每月一次)對重要部件如筒壁、箱體、傳動皮帶等作認真檢查,作詳細記錄。按照缺陷情況分輕重緩急作適當處理和安排中修及大修計劃。 [3] 
參考資料
  • 1.    郭秉文,肖雲.選礦方法與工藝實踐:中國地質大學出版社,1990
  • 2.    編委會.現代礦山選礦機械設備實用技術手冊:北京礦業出版社,2012
  • 3.    段旭琴,胡永平.選礦概論:化學工業出版社,2011